DE2558312A1

DE2558312A1 - Etikettierverfahren sowie vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE2558312A1
Application number: DE19752558312
Authority: DE
Inventors: Alexander Beckert; Albert Uhlemayr
Original assignee: REINHARD MOHN oHG
Current assignee: REINHARD MOHN oHG
Priority date: 1975-12-23
Filing date: 1975-12-23
Publication date: 1977-07-07
Also published as: DE2558312C3; DE2558312B2

Description

Etikettierverfahren sowie Vorrichtung
zur Durchführung des Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Etikettieren von Flaschen, zylindrischen Gläsern und ähnlichen Behältern sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Flaschen oder ähnliche Behälter gelangen in der Regel als Leergut zum Getränkehersteller, werden dort etikettiert, abgefüllt und zum Versand gebracht. Nach dem Verbrauch des Flascheninhalts gelangt das Leergut wiederum zum Getränkehersteller, wird gereinigt, vom Etikett befreit und wiederum etikettiert, abgefüllt und zum Versand gebracht. Das Recycling der Flaschen gewährleistet in der Regel nicht, daß dieselben Flaschen zum selben Getränkehersteller zurückkommen, so daß die Etikettierung in jedem Wiederverwendungsfall erfolgen muß.
Selbst wenn dafür Sorge getragen wird, daß dieselben Flaschen zum selben Getränkehersteller zurückkommen, sind in vielen Fällen die Etiketten beschädigt und müssen schon aus diesem Grunde erneuert werden. Infolgedessen müssen Etiketten zwar wasser-und getränkefest, mit einer üblichen Waschlösung (i,5%ige Natronlaugenlösung) jedoch leicht von der Flasche restlos entfernbar sein.
Das herkömmliche Etikettierverfahren stellt einen aufwendigen Vorgang dar. Denn einmal müssen komplizierte Maschinen eingesetzt werden, die in der Regel aus Förderelementen, Greiferzylinder, Anrollgurten und Leimwerk bestehen. Insbesondere das Leimwerk ist eine komplizierte Vorrichtung. Außerdem sind die Maschinen flaschenformatabhängig. Die Umrüstung auf verschiedene Flaschenformate nimmt sehr viel Zeit in Anspruch und erfordert zudem einen hohen Maschinenteilpark. Beim Andrücken des Etiketts kann Faltenbildung und damit Ausschuß entstehen, so daß der Wirkungsgrad der Vorrichtungen gemindert wird. Zum anderen ist der Leim ein Spezialerzeugnis, das kostenaufwendig ist, häufig in der Maschine die Handhabung beim Stillstand erschwert und außerdem sorgfältig in der Konsistenz überwacht werden muß (Temperatur- und Luftfeuchtigkeit beim Auftrag). Des weiteren stellen die Etiketten selbst einen erheblichen Kostenfaktor dar. Sie werden in Druckereien hergestellt und müssen vom Getränkehersteller auf Vorrat gelagert werden, wobei die richtige Vorralshaltung oftmals schwierig ist. Jeder design-bedingte Wechsel der Etiketten erfordert die Anfertigung neuer Serien. Außerdem werden nicht unbeachtliche Qualitätsanforderungen in bezug auf den Faserverlauf des Etikettenpapiers gestellt.
Demgemäß ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, zur Vermeidung der Nachteile bekannter Etikettierverfahren unter Weglassung von Papier ein völlig neues Etikett, Etikettierverfahren sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Etikett gelöst, das aus mindestens einer in einer Lauge löslichen oder zersetzbaren getrockneten Druckfarbe besteht. Wesentlich ist, daß das Druckfarbenetikett wasser- und getränkefest, insbesondere alkohol- und säurefest, und in einer üblichen, von Getränkeherstellern verwendeten Reinigungslauge löslich ist. Dementsprechend sind Aufdrucke als Etiketten geeignet, welche in Form einer Druckfarbenschicht aufgebracht werden, die auf der Basis von reaktiven vinylgruppenhaltigen Monomeren und Präpolymeren aufgebaut sind. Besonders geeignet sind acrylierte Epoxydharze, welche durch die im System enthaltenen Hydroxylgruppen sich zu den polaren Zentren der Flaschen orientieren und dadurch besondere Affinitätseigenschaften bewirken. Durch Mitverwendung mehrwertiger Acrylsäureester vom Typ Trimethylolpropantriacrylat, Pentatri-, Pentatetraacrylat und anderer wird die Reaktionsfreudigkeit der Systeme erhöht und eine dreidimensionale Vernetzung nach der UV-Belichtung erzielt. Zur Auslösung dieses Prozesses können sämtliche Fotohärter Verwendung finden, welche eine Triplettenergie zwischen 42 und 84 kcal/Mol besitzen. Besonders geeignet sind Benzoinäther, Methylolbenzoinäther, Benzil mono und diketale, Benzophenon, Acetophenon, Benzylbenzalchlorid bzw.
Mischungen verschiedenster Fotoinitiatoren. Zusätze von Aminen bewirken eine zusätzliche Reaktionsbeschleunigung. Für die vorliegende Erfindung hat sich besonders die Fotohärterkombination, bestehend aus Benzophenon und Michler's Keton im Verhältnis 5 : 1, vorzugsweise 1 : 1, als geeignet erwiesen. Umsetzung von hydroxylfunktionellen, acrylierten Epoxyden mit Isocyanat führte in diesen Kombinationen ebenfalls zu guten Resultaten. Es ist anzunehmen, daß aufgrund der gebildeten NH-Gruppierungen, ebenfalls durch Wasserstoffbrückenbindungen, die Affinität zum Substrat besonders günstig ist.
Des weiteren ist besonders vorteilhaft, daß unter Mitverwendung von Füllharzen gut haftende Etiketten resultieren.
Beispiel 1 Bindemittel 50 Teile eines nach stöchiometrisclien Verhältnissen umgesetzten Bisphenol A mit Epichlorhydrin und Acrylsäure wurden mit 50 Teilen Trimethylolpropantriacrylat vermischt. Es wurde ein klares Bindemittel mit einer Viskosität von ca. 200 P bei 200 C erhalten.
Farbanreibung 12 g eines Benzidingelbs wurden zusammen mit ie 5 g Benzophenon und 5 g Michlers Keton in Bindemittel gemäß obiger Beschreibung angerieben. Die resultierende Druckfarbe wurde erfindungsgemäß auf Glas gedruckt und durch UV-Belichtung ausgehärtet. Bei einer Belichtung von ca. 0,2 sec wurde ein absolut kratzfester, gut haftender Überzug erreicht, welcher innerhalb von 60 sec mit heißer 1,5%iger Natronlauge quantitativ verseift wurde und sich somit rückstandslos vom Substrat (Glas) entfernen ließ.
Beipiel 2 Das nach Beispiel 1 hergestellte Bindemittel wurde unter stöchiometrischen Verhältnissen in Gegenwart von Dibutylzinnlaurat mit Hexamethylen-di-isocyanat umgesetzt. Es resultierte ein Bindemittel mit einer Viskosität von ca. 400 P. Gemäß Beschreibung wurde eine Farbe angerieben, welche als Pigment Titandioxyd und als Fotosensibilisator b % Benzildimethylketal enthielt. Der auf Glas aufgebrachte Farbfilm zeigte unter UV-Belichtung eine einwandfreie Durchhärtung und durch Behandlung mit Natronlauge eine problemlose Regenerierung des Substrats.
In gehärtetem Zustand wurde eine einwandfreie Kratz- und Nagelfestigkeit erreicht. Zur Erhöhung der Viskosität ist es möglich, dem Bindemittel Füllharze zuzugeben. Für diese Art von Harzen eignen sich sämtliche verträglichen Harzpartner wie Ketonharze, Polyester, Maleinatharze, Celluloseabkömmlinge und andere. Durch Verdünnen dieser Farbtypen mit Lösungsmitteln wie Alkohol, Essigester, Glykolen bzw. deren Gemische ist es möglich, Druckfarben zu erhalten, welche nach dem Prinzip des Flexo- bzw. Tiefdrucks aufgebracht werden können, ohne ihre UV-Härtungseigenschaften sowie Verseifbarkeitseigenschaften zu verlieren.
Diese Farben zeichnen sich insbesondere dadurch aus, daß sie durch UV-Strahlung schnell getrocknet werden können. Die Etiketten bestehen aus einer oder mehreren Druckfarben, die entweder neben- und/oder übereinander- gedruckt sind. Selbstverständlich kann der Fachmann auch andere Druckfarben entwickeln, die im wesentlichen die Bedingungen erfüllen, wasser- und getränke-, insbesondere alkohol- und säurefest, dagegen in üblichen- Reinigungslaugen löslich zu sein und darüber hinaus schnell insbesondere unter der Einwirkung beim Drucken bekannter Trocknungsvorrichtungen zu trocknen und leicht insbesondere auf Glas auftragbar zu sein.
Die erfindungsgemäßen Etiketten werden im direkten Druckverfahren auf die Flaschen aufgebracht. Demgemäß ist ferner Gegenstand der Erfindung ein Etikettierverfahren, das sich dadurch auszeichnet, daß die Etiketten durch direktes Aufdrucken von laugenlöslicher oder -zersetzbarer Druckfarbe auf die Flasche oder einen ähnlichen Gegenstand erfolgt.
Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn das Aufdrucken mit dem Offset- bzw. Trockenoffset-Druckverfahren erfolgt. Es kann aber auch mit gutem Erfolg durch direktes Bedrucken der Flaschen mit dem Flexo-Druckverfahren durchgeführt werden.
Für das Etiket@ieren wird zunächst ein Klischee hergestellt und in einer Druckvorrichtung angeordnet. Dann werden die gefüllten Flaschen an die Druckvorrichtung herangeführt und mit einer Farbe bedruckt. Ist ein Mehrfarbendruck vorgesehen, so werden entsprechend mehrere Druckeinheiten so angeordnet, daß die Flaschen nacheinander entsprechend den bekannten Druckverfahren deckungsgleich mit Farbe versehen werden. Die Trocknung der Farbe erfolgt entweder nach der letzten Druckeinheit oder zwischen jedem Druckvorgang, wobei die Trockungsart von den Erfodernissen der Druckfarbe abhängt. Man kann die Farben einzeln zum Etikett kombinieren, man kann aber auch eine Grundfarbe, z. B. weiß, entsprechend der Gesamtfläche des Etiketts auftragen und die anderen Farben danach auf die Grundfarbe aufbringen. Wichtig ist, daß die Führung und Positionierung der Flaschen so ausgebildet ist, daß ein deckungsgleicher sauberer Mehrfarbendruck durchführbar ist.
Es ist besonders vorteilhaft, wenn gleichzeitig mit dem Druck des Etiketts der Flaschenhals bedruckt wird. Hierdurch kann entfallen, den Flaschenkopf und -hals mit einer bekannten Flaschenkappe aus Stanniol-Folie oder mit einem Becher aus Kunststoff zu versehen. Statt dessen erhält die Flasche auch am Hals einen etikettähnlichen Auf druck. Durch diese Maßnahme, die insbesondere gleichzeitig mit dem Etikettdruck erfolgt, werden erhebliche Mengen an relativ teurem Material (Stanniol und Kunststoff) sowie Maschinen, die zum Anbringen der Flaschenkappe dienen, eingespart. Die Druckfarbe, die zugleich mit dem Etikett aufgebracht wird, stellt demgegenüber einen vernachlässigbaren Kostenfaktor dar. Zudem entfällt ein eigener Arbeitsgang.
Das neue Druckverfahren kann mit hoher Geschwindigkeit durchgeführt werden. Beispielsweise kann die Leistung der Maschinen bis auf etwa 40.000 Etikettierungen pro Stunde gebracht werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist unkompliziert und kann mit einfachen Vorrichtungen durchgeführt werden. Diese Vorrichtungen sind vorzugsweise nach Art einer Offset-Druckmaschine ausgebildet und den Größenverhältnissen entsprechend angepaßt.
Demgemäß ist Gegenstand der Erfindung ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, die sich dadurch auszeichnet, daß sie im wesentlichen aus den Elementen bekannter Offset-Druckmaschinen besteht. Die Vorrichtung kann aus einem oder mehreren Druckwerken entsprechend der gewünschten Anzahl der Farben, aus denen das Etikett besteht, gebildet sein. Insofern besteht die erfindungsgemäße Etikettiervorrichtung im wesentlichen aus dem das Klischee tragenden Plattenzylinder mit Farb- und Feuchtwerk und dem Gummizylinder. Die Oberfläche des Gummizylinders muß so ausgebildet sein, daß sie Unebenheiten der Flaschenoberflächen ausgleichen kann.
Dementsprechend besteht die Oberfläche aus einem elastischen Material, vorzugsweise Gummi oder Kunststoff, mit einer Härte von etwa 60 Sh und besitzt eine Stärke von etwa 1,8 bis 10 mm, wobei die Härte der Schicht auf die Schichtdicke und die möglicherweise auszugleichenden Unebenheiten oder Durchmessertoleranzen der Flaschen abgestimmt wird. Die Flaschenführung ist derart ausgebildet, daß die Flasche fest gehaltert und gedreht werden kann und dabei auf dem Mantel des Gummizylinders zur Aufnahme des Etiketts abrollt, wobei die Umfangsgeschwindigkeit des Gummizylinders gleich der Umfangsgeschwindigkeit der Flasche entspricht. Die Flaschenführung ist dabei vorzugsweise mit dem Druckmaschinenantrieb gekoppelt.
Anhand der Fig. 1 und 2 werden das erfindungsgemäße Verfahren sowie die erfindungsgemäße Vorrichtung beispielhaft näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Vorrichtung ohne Flaschenkopfhalterung, Fig. 2 schematisch die Flaschenführung.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aus dem Plattenzylinder 1, dem Übertragungszylinder 8 und dem Gummizylinder 2. Der Plattenzylinder 1 trägt das Klischee 3; ihm ist ein Farbwerk 4 und ein Feuchtwerk 5 zugeordnet. Der Gummizylinder 2 besitzt eine elastische Oberflächenschicht 6. Beim Etikettieren rollt die Flasche 7 mit ihrer Oberfläche auf der Oberfläche des Gummizylinders ab und übernimmt die Druckfarbe. Die Farbe wird anschließend durch die Trocknungsanlage 9 getrocknet.
Die Flaschenführung besteht aus dem Flaschenförderer 10, mit dem die Flaschen einzeln angefördert werden. Sie werden übergeben an die Schnecke 11, die die Flaschen auf Abstand bringt.
Anschließend übernimmt der Einlaufstern 12 mit Leitblech 13 die Flaschen 7 und übergibt sie an den Flaschenhalter 14. Im Flaschenhalter 14 werden die Flaschen zwischen einem oberen Flaschenhalterring 15 und einem unteren Flaschenhalterring 16 gehaltert. Dies geschieht durch Andrücken der Flaschen an drehbar gelagerte oder angetriebene Teller 17 durch die Flaschenkopfhalterung 18, die ebenfalls drehbar gelagert oder angetrieben ist. Die Flaschenhalterung 18 ist vorzugsweise federnd am Ring 15 angeordnet, wodurch verschiedene Flaschenformate gehaltert werden können. Die Federkraft der Feder 24 wird so gewählt, daß die Flaschen während des gesamten @tikettiervorganges fest gehaltert werden. Zum Übertragen der Drehbewegung wird vorzugsweise eine Gummikupplung 19 verwendet. Die drehbaren Teller 17 besitzen ebenfalls vorzugsweise eine Gummiauflage 20 zur Übertragung einer Drehbewegung. Die Zentrierung der Flaschen zwischen den Halterungen 17 und 18 erfolgt vorzugsweise über Zentrierwinkel 21, die Führungsrollen 22 aufweisen können. Die Zentrierwinkel dienen gleichzeitig-als Gegenlager beim Druckvorgang.
Wesentlich ist, daß alle Antriebe der erfindungsgemäßen Vorrichtung derart miteinander gekoppelt sind, daß insbesondere beim Mehrfarbendruck deckungsgleiche Bilder gedruckt werden.
Die bedruckten Flaschen werden im Anschluß an die Trocknung freigegeben, vom Auslaufstern 23 mit Leitblech 24 übernommen und zur Verpackung weitertransportiert.
Mit der vorliegenden Erfindung wird zum ersten Mal die Aufgabe gelöst, ein Etikett direkt auf der Flasche herzustellen und dabei so auszubilden, daß es die Eigenschaften bekannter Etiketten in bezug auf Haltbarkeit, Farbigkeit und Entfernbarkeit aufweist. Gleichzeitig werden durch die Erfindung die beim herkömmlichen Verfahren bekannten Nachteile umgangen und ein Etikett geschaffen, das der Getränkehersteller selbst ohne Zwischenschaltung einer Druckerei ohne Papier und ohne Leim herstellen und auftragen kann. Dabei werden Maschinen verwendet, deren Elemente an sich bekannt sind und deren Funktionsweise seit langem beherrscht wird. Die verwendeten Farben sind in bezug auf die geforderten Eigenschaften für den Fachmann ohne weiteres herstellbar. Ein besonders wichtiger Faktor ist, daß sogar die Farbmenge geringer sein kann als bei herkömmlichen, im wesentlichen aus Papier bestehenden Etiketten. Denn auf die Glasoberfläche der Flaschen brauchen zur Herstellung des gewünschten Etiketts nur relativ dünne Farbschichten aufgetragen zu werden. Es können außerdem aufgrund der Farbigkeit und Eigenart der Glasoberfläche neue ästhetische Effekte erzi@lt werden. Insgesamt kann der Kostenfaktor der Etikettierung erheblich reduziert werden.

Claims

Ansprüche 1. Etikett auf Flaschen oder ähnlichen Gegenständen, bestehend aus mindestens einer in Laugen löslichen oder zersetzbaren getrockneten Druckfarbe.
2. Etikett nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß es in üblichen Reinigungslaugen, insbesondere in einer 1,4%igen Natronlaugenlösung, löslich oder zersetzbar ist.
3. Etikett nach Anspruch 1 undZoder2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß es aus mindestens einer wasserfesten getrockneten Druckfarbe besteht.
4. Etikett nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß es aus mindestens einer getränke-, insbesondere alkohol- und säurefesten Druckfarbe besteht.
5. Etikett nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß es aus einer oder mehreren Druckfarben auf Basis UV-lichthärtender, sensibilisierter, vinylgruppenhaltiger, pigmentierter Druckfarbenbindemittel besteht.
6. Etikett nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß es aus mindestens einer getrockneten Druckfarbe der Zusammensetzung 30 bis 50 Gew.% acrylierter bzw. isocyanatmodifizierter, verseifbarer Polyester in Kombination mit 1 bis 10 Gew.% Sensibilisator vom Typ Benophenon/ Michler's Keton im Verhältnis 5 : 1, vorzugsweise 1 : 1, sowie 20 bis 5 Gew.% Pigment in Kombination mit mehrfunktionellen Acrylsäureestern, wobei die Konzentration im Bereich von 49 bis 35 Gew.% je nach gewünschter Viskosität liegt, besteht.
7. Etikettierverfahren zur Herstellung der Etiketten nach Anspruch 1 bis 6 unter Verwendung von Druckfarben, d a -durch gek e n n z e i c h n e t, daß laugenlösliche Druckfarbe direkt auf die Flasche oder einen ähnlichen Gegenstand aufgetragen und anschließend getrocknet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Druckfarbe nach einem an sich bekannten Druckverfahren aufgetragen wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß Druckfarbe nach dem Offset-Druckverfahren aufgetragen wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e ii n -z e i c h n e t, daß die Flasche auf dem Gummizylinder der Offset-Druckmaschine abrollt, wobei die Umfangsgeschwindigkeit der Flasche gleich der Umfangsgeschwindigkeit des Gummizylinders ist.
11. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß mehrere Druckfarben nebeneinander gedruckt und anschließend getrocknet werden.
12. Verfahren nach Anspruch 11, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß nach jeder Druckstufe getrocknet wird.
13. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß mehrere Farben übereinander gedruckt und nach jeder Druckstufe getrocknet wird.
14. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 10 und 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß eine Grundfarbe, vorzugsweise weiß, entsprechend der Gesamtfläche des Etiketts aufgetragen wird.
15. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß gleichzeitig mit dem Druck des Etiketts der Flaschenhals bedruckt wird.
16. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß sie im wesentlichen aus den Elementen einer Druckmaschine besteht.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß sie aus mehreren hintereinandergeschalteten Druckwerken besteht.
18. Vorrichtung nach Anspruch 16 und/oder 17, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß sie aus einem oder mehreren Offset-Druckmaschinen besteht.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, bestehend aus einem das klischee tragenden Plattenzylinder mit Farb- und Feuchtwerk und einem Gummizylinder, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß der Gummizylinder (2) eine Oberflächenschicht (6) aus elastischem Material mit einer Stärke von 1,8 bis 10 mm besitzt.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, daß die Oberfläche des Gummizylinders aus Gummi oder Kunststoff mit 60 Sh Härte besteht.
21. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 16 bis 20, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h eine Flaschenführungsvorrichtung, bestehend aus einer Trennschnecke (11), einem Einlaufstern (12), einem Flaschenhalter (14) und einem Auslaufstern (23).
22. Vorrichtung nach Anspruch 21, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß der Flaschenhalter (14) aus einem oberen Flaschenhalterring (15) und einem unteren Flaschenhalterring (16) besteht.
23. Vorrichtung nach Anspruch 22, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß der untere Flaschenhalterring (16) drehbar gelagerte oder angetriebene Teller (17) besitzt.
24. Vorrichtung nach Anspruch 22 und 23, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß der obere Flaschenhalterring (15) eine Flaschenkopfhalterung (18) besitzt.
25. Vorrichtung nach cinem oder mehreren der Ansprüche 21 bis 24, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h am Flaschenhalter angeordnete Zentrierwinkel (21).